浅谈盐渍土病害防治
2015-04-16韩守勇
韩守勇
(青海第三路桥建设有限公司 810008)
浅谈盐渍土病害防治
韩守勇
(青海第三路桥建设有限公司810008)
盐渍土的形成及其所含盐的成分和数量与当地的地形地貌、气候条件、地下水的埋藏深度和矿化度、土壤性质和人类活动有关。而我省主要是由于内陆洼地矿化潜水蒸发残留盐分形成,或是封闭盆地中水分蒸发、盐分沉淀而形成。
盐渍土;危害;防治
1 什么是盐渍土
盐渍土是碱土和盐土以及各种碱化、盐化土壤的统称。盐土是指土壤中可容盐含量达到对作物生长有显著危害的程度的土类。碱土则含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠,又称钠质土。
2 盐渍土的危害
2.1盐胀性
盐胀主要产生于硫酸盐渍土地区,硫酸盐溶解度受温度影响较大,当温度升高时,溶解度下降,晶体脱水变成粉末,体积变小,致使土体结构破坏后呈松软潮湿状态,地基强度降低。当温度降低时,硫酸盐吸水结晶,体积增大,促使土体膨胀。由于土体地温随气温升降而反复变化,硫酸盐反复产生胀缩,致使公路路基路面变形破坏。
2.2溶陷性
盐渍土均可产生溶陷,尤以氯盐渍土最为明显,由于氯盐渍土具有较强的吸湿性,随着土体浸水,与土颗粒胶结共同起骨架作用的盐晶溶解,土中盐份充填的空隙在荷载作用下失稳压密,造成路基溶陷下沉。溶陷性一般与含盐量、厚度及浸水程度有关,浸水量越大、厚度越大、含盐量越大,下沉量也越大。若没有浸水这一前提条件,尽管含盐量很大,也不会产生溶陷变形。
2.3加剧冻胀与翻浆
在反复冻融地区,当气温降低时,土基发生冻胀的同时,由于硫酸盐吸水结晶,体积增大,促使土体膨胀,造成路面局部隆起;春融时期,当气温升高时,硫酸盐又脱水,体积变小,致使土体疏松、潮湿,导致土体承载力下降且含水量增大加剧了翻浆现象的发生。这种病害本质上与盐胀性是一致的。
3 盐渍土的防治
3.1提高路基填筑高度
提高路基填筑高度,以使上部路床受盐渍影响变弱。在绿洲境内排水不良过湿地带,一般采用该法。其优点是施工简单方便,缺点是填土过高,行车不甚安全,如果填料控制不严,易使土基次生盐渍化。
3.2结构加固处治
3.2.1土工合成材料加固
采用土工格栅、土工织物等土工合成材料对路基路面进行加固,土工网对土体周向变形产生了约束,使得土体的抗剪强度增大、可压缩量减小。格栅材料应具有较高的拉伸强度和非常低的伸长率。在加固土体的同时,还有必须采取必要的隔水措施,以进一步保证结构的稳定性。
3.2.2使用半刚性基层
对盐胀病害而言,路面抵制盐胀变形,不产生胀裂破坏的必要条件是结构层受到的不均匀盐胀力对路面施加的弯曲力矩不大于材料固有的抗弯力矩和材料自重力矩。由此可见,路面结构层本身的抗弯强度是一个极其重要的因素,砂砾松散材料抵抗不均匀变形能力较差,半刚性基层材料的板体性好,可以提高路面的抗变形能力,尤其对交通量大、重载车多的盐渍土地区道路,采用半刚性基层治理的方案是合理的。
3.2.3使用石灰、水泥稳定土
在缺少砂砾材料的地方,可用石灰(水泥)改造盐渍土的本性。石灰(水泥)稳定土具有一定的板体性,可使行车荷载传至路基上的应力均匀并逐渐的扩散、减小。石灰稳定土水稳性和冰稳性均较好,力学强度也较高,又属多孔性材料,对路基水温状况有调节作用。
3.3设置隔离层法
在路堤内一定深度设置隔断层,来阻断盐分和水分向上迁移,是防止路基产生盐胀、湿陷及翻浆的有效处理措施。隔断层按材料的透水性可分为透水和不透水隔断层。不透水隔断层的材料有土工合成材料(土工膜、复合土工膜)、沥青砂。透水隔断层材料有砂砾、砂、砾(碎)石。
3.4路基排水法
盐渍土地区地表水和地下水对公路的侵蚀,是影响路基稳定、造成和加剧路基病害的主要原因之一。因此要降低地下水位,以减少进入路基上部的盐分和水分。地下水位需降低到一定的深度才有较好效果。如果产生盐胀的水分中汽态水占有较大的比重,则不宜单纯采用此法。
3.5地基换填处理法
盐渍土地区地表的盐壳及其下的松土都不能承受路基的荷载。盐壳被路基掩埋后,如仍然在毛细水上升作用范围内,盐壳的含盐成分被逐渐溶解而变成很疏松的土,往往造成路基沉陷、路面破坏,而且在毛细水作用下,容易使路基再次盐渍化。因此地表盐壳及其上超过允许含盐量的土均应清除,用一定厚度的非盐渍土、灰土或砂砾料回填,可从根本上消除由于盐渍土造成的盐胀、塌陷等病害。
3.6化学处治法
对含盐量较高、盐渍土层较厚的地基可以采用化学处治的方法。化学治理是在不破坏原土结构情况下,灌注化学药剂将土中易溶硫酸盐转化为较难溶解的硫酸盐,从而不再产生盐胀或减轻盐胀,从而清除产生土体膨胀的主要因素,达到治理目的。
4 结束语
路基提高法施工简便,当附近满足要求的填料较丰富时,可应用于弱中非硫酸盐渍土段,但有时为了满足防止发生次生盐渍化的最小填筑高度时,会使路基临空面增大,造成行车安全受到影响;换填法可改善路基土的特性,但是挖(弃)方量、借方量大处理困难,处理不当易发生次生盐渍化,填料需严格控制,因多数情况下需远运,成本较高;设置隔离层法可隔断毛细水上升,保证路床上部的稳定,施工中应严格选用隔断层材料,该法较经济,已普遍应用。
TU441.1
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1673-0038(2015)20-0182-02
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